基于结构噪声信息的大型风力机传动系统运行状态识别与故障诊断方法研究

基本信息
批准号:51675350
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:陈长征
学科分类:
依托单位:沈阳工业大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周勃,曲弋,孟强,孙自强,许琦,张磊,谷晓娇
关键词:
结构噪声状态监控故障诊断安全性预测大型风力机
结项摘要

Large wind turbine drivetrain is difficult to be condition monitoring effectively, and operating efficiency is low. Aiming at this problem, research on condition monitoring and fault diagnosis method of large wind turbine drivetrain is proposed by this project based on structure noise information..First, feature extraction method for structure noise information of large wind turbine drivetrain is studied based on the blind separation and acoustic holography method. Second, condition monitoring method for spatial scale of large wind turbine drivetrain is studied based on the big data analytics theory. Third, fault diagnosis method of large wind turbine drivetrain is researched by the modern noise signal processing methods. Last, combining the phase space reconstruction and support vector machine theory, fault and operation safety prediction method of large wind turbine drivetrain are studied..This project is expected to elucidate feature extraction method for structure noise information of large wind turbine drivetrain; to reveal change law and mapping relation between condition/fault feature and structure noise of large wind turbine drivetrain, to achieve condition monitoring and fault diagnosis based on structure noise; to master improvement method of power generation capacity and operation safety prediction method of large wind turbine drivetrain. Research on this project is of important theoretical significance and practical value to change law of condition, fault and operation safety prediction by functional degradation in large wind turbine drivetrain.

针对大型风力机传动系统运行状态难以有效监控、运行效率低的问题,提出研究基于结构噪声信息的大型风力机传动部件运行状态识别与故障诊断方法。.项目将基于盲分离和声全息方法,研究大型风力机传动系统结构噪声信息特征提取方法;基于大数据分析理论,研究空间尺度大型风力机传动系统运行状态识别技术;基于现代噪声信号处理方法,研究大型风力机传动系统故障诊断方法;结合相空间重构和支持向量机,研究大型风力机传动系统故障预示方法及运行安全性预测方法。.项目预期将阐明大型风力机传动系统结构噪声信息特征提取方法;揭示结构噪声随大型风力机传动系统运行状态和故障特征的变化规律及其映射关系,实现基于结构噪声的运行状态监控与故障诊断;掌握大型风力机状态对于发电能力提高及运行安全性预测方法。项目的实施对于掌握风力机传动系统功能劣化引起的运行状态变化规律、故障预示与安全性预测具有重要的科学意义与应用价值。

项目摘要

以服役期内的兆瓦级风力发电机组为研究对象,建立了大型风力机传动系统关键部件在不同故障程度下的动力学模型,得出了系统内关键部件在极端载荷作用下的动力学响应。推导了子声源叠加的结构噪声识别方法,结合理论与实验,确立了风力机故障与结构噪声之间的映射关系。考虑交变载荷作用下风力机传动系统的运行状态,结合亥姆霍兹方程推导了子声源叠加的结构噪声识别方法,确立了风力机故障与结构噪声之间的映射关系,提出了利用结构噪声信息对大型风力机传动系统的运行状态识别方法。提出了改进的故障信号特征提取方法,建立了在非平稳、强噪声和非线性等复杂条件下的大型风力机传动系统的故障诊断策略,实现了在不同工况下对系统的关键零部件的故障特征进行准确地提取。实施了利用智能诊断方案对传动系统关键部件的不同类型故障的准确分类,完善了大型风力机传动系统运行状态识别的理论体系。以人工智能理论体系为基础,得到了系统内部件状态退化渐进演变的一般规律,给出了状态划分和趋势预测的普适性准则。考虑传动系统在运行过程中不同状态信息的劣化过程,构建了采用多源信息融合的传动系统剩余寿命预测理论,实现了对关键零部件的剩余寿命进行准确地预测。完善了相应的监测评价标准和运行状态预测标准,参考实验结果进行反复的修正,为风力发电机传动系统的状态劣化研究提供了一定的理论基础。通过兆瓦级风力机传动系统实验台与风电机组现场实验,充分考虑了传感器的类型与布置、转速的变化以及传动系统的故障类型,综合采用所推导出的诊断策略对实测信号进行分析,验证了提出的风力机传动系统故障预示及运行安全性预测方法。最终,利用所研究出的成果初步建立了大型风力机传动系统服役状态的评价准则。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
3

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
4

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
5

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022

陈长征的其他基金

相似国自然基金

1

大型复杂机械结构运行状态系统识别理论与方法研究

批准号:50075038
批准年份:2000
负责人:张令弥
学科分类:E0503
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
2

基于多源征兆和并网运行状态的大型风电机组早期故障诊断研究

批准号:51367015
批准年份:2013
负责人:张新燕
学科分类:E0703
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
3

基于流固耦合偏航状态下风力机气动噪声研究

批准号:51666014
批准年份:2016
负责人:张立茹
学科分类:E0603
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
4

水下大型结构体中复杂噪声源定位、识别和分离方法研究

批准号:61601149
批准年份:2016
负责人:韩闯
学科分类:F0111
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目